一种电池

文档序号:832496 发布日期:2021-03-30 浏览:49次 >En<

阅读说明:本技术 一种电池 (Battery with a battery cell ) 是由 王辰云 于 2020-12-07 设计创作,主要内容包括:本发明实施例涉及电池技术领域,公开了一种电池,包括电芯和容纳所述电芯的壳体,所述电芯包括电极组件、第一极耳和第二极耳,所述第一极耳和所述第二极耳均设置于所述电极组件的侧面,并且,在所述电极组件的侧面与所述壳体之间设置有由凝胶固化制成的弹性体。从而,所述电极组件受所述弹性体支托固定。在所述电池震动或跌落的过程中,所述电极组件的重力冲量会得到所述弹性体的缓冲,使得所述电极组件不会发生移位,进而,使得所述第一极耳和所述第二极耳不会受所述电极组件拉扯而断裂或脱落,具有较好的抗震动和跌落性能。此外,该弹性体由凝胶固化制成,便于安装和定位该弹性体,操作简单。(The embodiment of the invention relates to the technical field of batteries, and discloses a battery which comprises a battery cell and a shell for accommodating the battery cell, wherein the battery cell comprises an electrode assembly, a first lug and a second lug, the first lug and the second lug are both arranged on the side surface of the electrode assembly, and an elastomer prepared by curing gel is arranged between the side surface of the electrode assembly and the shell. Thus, the electrode assembly is held by the elastic body holder. In the process of vibrating or falling the battery, the gravity impulse of the electrode assembly can be buffered by the elastic body, so that the electrode assembly cannot be displaced, and further, the first lug and the second lug cannot be pulled by the electrode assembly to break or fall off, and the battery has better vibration and falling resistance. In addition, the elastomer is made by curing gel, so that the elastomer is convenient to mount and position and simple to operate.)

一种电池

技术领域

本发明实施例涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池。

背景技术

现有的电池可分为卷绕式及层叠式两类,其包括壳体和封装于壳体内的电芯、电解液,该电芯包括电极组件以及与电极组件连接的第一极耳和第二极耳,其中,电极组件的侧面与壳体之间存在间隙,以方便电解液浸润所述电极组件,第一极耳和第二极耳分别于设置于所述电极组件的侧面,并与所述壳体连接形成输出电量端子。

基于上述电池结构,该电池在震动测试或跌落测试中,第一极耳和第二极耳没有冲量缓冲,容易导致第一极耳和第二极耳断裂或与壳体撕裂剥离,从而,导致电池损坏。现有的解决方案是在电芯表面贴双面胶,将壳体和电芯粘结固定,然而,该方案,一方面,会导致电池能量密度降低,另一方面,不能彻底解决第一极耳和第二极耳脱落剥离的问题。

发明内容

本发明实施例主要解决的技术问题是提供一种电池,其电极组件和极耳稳固,具有较好的抗震动和跌落性能。

为解决上述技术问题,本发明实施例中提供给了一种电池,包括电芯和容纳所述电芯的壳体,所述电芯包括电极组件、第一极耳和第二极耳,所述第一极耳和所述第二极耳均设置于所述电极组件的侧面,所述电极组件的侧面与所述壳体之间设置有弹性体,所述弹性体由凝胶固化制成。

在一些实施例中,所述弹性体包括若干连通的微孔,所述微孔用作电解液的流通通道。

在一些实施例中,所述弹性体由凝胶固化制成,其中,所述凝胶包括聚合物和造孔剂,所述造孔剂用于在所述凝胶固化的过程中形成所述微孔。

在一些实施例中,所述聚合物的重量百分比为20%-80%,所述造孔剂的重量百分比为80%-20%。

在一些实施例中,所述聚合物的重量百分比为50%-60%,所述造孔剂的重量百分比为40%-50%。

在一些实施例中,所述聚合物包括聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯六氟丙烯、聚氯乙烯、聚氧乙烯、聚乙二醇、聚乙烯醇缩醛、聚丙烯腈、聚氧丙烯和聚环氧丙烷中的至少一种。

在一些实施例中,所述造孔剂包括碳酸丙烯酯、二甲基甲酰胺、氮甲基吡咯烷酮、邻苯二甲酸二丁酯、三乙二醇二甲醚和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。

在一些实施例中,所述弹性体的表面具有粘性,以对所述电极组件产生粘附力。

在一些实施例中,所述壳体的侧面设置有注液口,所述注液口与所述电极组件的侧面之间的空隙未设置有所述弹性体。

在一些实施例中,在所述注液口的宽度为3mm-10mm。

本发明实施例的有益效果:区别于现有技术的情况,本发明实施例提供的电池,包括电芯和容纳所述电芯的壳体,所述电芯包括电极组件、第一极耳和第二极耳,所述第一极耳和所述第二极耳均设置于所述电极组件的侧面,并且,在所述电极组件的侧面与所述壳体之间设置有由凝胶固化制成的弹性体。从而,所述电极组件受所述弹性体支托固定。在所述电池震动或跌落的过程中,所述电极组件的重力冲量会得到所述弹性体的缓冲,使得所述电极组件不会发生移位,进而,使得所述第一极耳和所述第二极耳不会受所述电极组件拉扯而断裂或脱落,从而,该电池具有较好的抗震动和跌落性能。此外,该弹性体由凝胶固化制成,便于安装和定位该弹性体,并且制造工艺简单。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。

图1为本发明其中一实施例提供的一种电池的剖面结构示意图;

图2为图1中所示电池的内部结构正视图;

图3为本发明另一实施例提供的一种电池的内部结构正视图;

图4为图3中所示电池的剖面结构示意图;

图5为本发明另一实施例提供的一种电池的内部结构图;

图6为图5中所示电池的剖面结构示意图;

图7为本发明其中一实施例提供的电池的注入凝胶的示意图;

图8为图7中所示电池的内部结构示意图;

图9为图7中所示电池的剖面结构示意图;

图10为本发明另一实施例提供的电池的内部结构正视图;

图11为图10中所示电池的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

需要说明的是,如果不冲突,本发明实施例中的各个特征可以相互结合,均在本申请的保护范围之内。另外,虽然在装置示意图中进行了功能模块划分,在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于装置中的模块划分,或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。此外,本文所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定,仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1,本发明第一实施例提供了一种电池10,包括电芯11、电解液以及容纳所述电芯11和所述电解液的壳体12,所述电芯11包括电极组件13、第一极耳14和第二极耳15。所述第一极耳14和所述第二极耳15均设置于所述电极组件13的四个侧面134中的任意一个或两个,其中,第一极耳14与所述壳体12上的第一极柱121连接,第二极耳15与所述壳体12上的第二极柱122连接。可以理解的是,当所述壳体12为金属壳体时,所述第一极耳14和所述第二极耳15其中之一也可以直接与所述金属壳体连接。其中,第一极耳14可以是正极耳,则第二极耳15为负极耳;相应地,第一极耳14可以是负极耳,则第二极耳15为正极耳。示例性的,以下均以第一极耳14为正极耳,第二极耳15为负极耳为例说明。

所述电极组件13包括至少一个第一极片131、至少一个第二极片132和至少一个隔膜133。图1示出了电极组件的一种结构,该实施例中电极组件为卷绕式,在图1所示的结构中,电极组件13包括第一极片131、第二极片132和隔膜133,其中,第一极片131和第二极片132交错叠置,并且,任意相邻的第一极片131和第二极片132之间设置有隔膜133。其中,第一极片131可以是正极片,则第二极片132为负极片;相应地,第一极片131可以是负极片,则第二极片132为正极片。示例性的,以下均以第一极片131为正极片,第二极片132为负极片为例说明。可以理解的是,该第一极片131和第二极片132的数量不限,第一极片131和第二极片132可以分别为1层-100层或更多层,可选为20层-50层。

可以理解的是,所述电极组件13还也可以是叠片式,即形成叠片式电芯。为了使电解液充分浸润所述电极组件13,在封装时,电极组件13的侧面134与所述壳体12之间存在间隙,从而,电解液可在四周的间隙中流通,并进入电极组件13的叠层之间,达到浸润效果。

为了固定所述电极组件13,以免因所述电极组件13移位而拉扯第一极耳14和第二极耳15,导致第一极耳14和第二极耳15断裂或与壳体12撕裂剥离,电池损坏,在本实施例中,请参阅图2,在所述电极组件13的侧面134与所述壳体12之间设置有由凝胶固化制成的弹性体16,即所述弹性体16位于所述电极组件13的侧面134与所述壳体12之间的间隙处,将该电极组件13卡合于所述壳体12中。例如,将所述凝胶注射于所述电极组件13的侧面134与所述壳体12之间,经高温固化后,得到该弹性体,从而,将所述弹性体安装和定位于所述间隙,操作简单。

可以理解的是,在图2所示的示例中,所述弹性体16未设置通道时,所述弹性体16并未完全占满所述电极组件13的侧面134与所述壳体12之间的间隙,从而,也不影响所述电解液浸润所述电极组件13。在其他一些实施例中,若所述弹性体16内部开设有供电解液流通的通道,则所述弹性体16可以填充满或部分填充所述电极组件13的侧面134与所述壳体12之间的间隙。

由于所述电极组件13受所述弹性体16支撑,该电池10在震动测试或跌落测试中,通过该具有弹性16的弹性体将电芯11和壳体12之间的相对冲量消除或减弱,使电极组件13、第一极耳14和第二极耳15能保持稳定,能有效避免所述第一极耳14和所述第二极耳15受到拉扯而断裂或脱落,另一方面,也消除了因电极组件13移位而造成电池鼓包的问题。

可以理解的是,所述弹性体可以设置于所述电极组件的侧面的四周,以充分将所述电极组件固定防止移位,起到缓冲作用。当所述第一极耳和所述第二极耳设置于所述电极组件的同一侧面A时,可以在所述侧面A和与所述侧面A相对的一侧面B分别设置所述弹性体,即可将所述电极组件卡合起到缓冲作用,以防止所述第一极耳和所述第二极耳受拉扯而断裂或脱落。当所述第一极耳和所述第二极耳分别设置于所述电极组件的两相对的侧面时,例如,相对的侧面A和侧面B时,也可以在所述侧面A和所述侧面B分别设置所述弹性体,即可将所述电极组件卡合起到缓冲作用,以防止所述第一极耳和所述第二极耳受拉扯而断裂或脱落。

此外,在此实施例中,所述弹性体设置于所述电极组件的侧面,即电极组件的上表面和下表面均无所述弹性体,从而,能有效避免因增加所述电池厚度而导致能量密度降低。

在一些实施例中,所述弹性体包括若干连通的微孔,所述微孔用作电解液的流通通道,从而,可以使得所述电解液能够顺畅流通,进入所述电极组件的内部,达到浸润第一极片、第二极片和隔膜的效果。

在一些实施例中,所述凝胶包括聚合物和造孔剂,所述造孔剂用于在所述凝胶固化的过程中形成所述微孔。通过上述方式,使得所述弹性体的制造工艺简单,通过聚合物和造孔剂固化,即可形成带有若干连通微孔的弹性体。

其中,所述聚合物是弹性体的主要骨架,起到机械缓冲和粘合作用,该聚合物具有适当的弹性、强度和粘性,在电解液中具有稳定的物理性能和化学性能。在一些实施例中,所述聚合物包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚偏氟乙烯六氟丙烯(PVDF-HFP)、聚氯乙烯(PVC)、聚氧乙烯(PEO)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇缩醛(PVB/PVFM)、聚丙烯腈(PAN)、聚氧丙烯(PPO)和聚环氧丙烷(PPO)中的至少一种。例如,所述聚合物包括聚偏氟乙烯和聚乙烯醇。

所述聚合物在加热固化中会产生粘性,从而使得所述弹性体的表面具有粘性,以对所述电极组件产生粘附力,从而,在所述电池在震荡测试过程中,当所述电极组件朝向所述侧面A倾斜时,不仅,设置于所述侧面A和所述壳体之间的弹性体对所述电极组件起到支托缓冲作用,而且,设置于与所述侧面A相对的所述侧面B和所述壳体之间的弹性体在粘附力的作用下,还能对所述电极组件的另一侧起到粘附拉伸作用。也即,通过支托缓冲和粘附拉伸将所述电池组件固定住,以抵消电阻组件的重力冲量,防止因移位使得第一极耳和第二极耳断裂或脱落。

所述造孔剂用于在所述聚合物中产生孔洞,将适量的所述造孔剂和所述聚合物混合均匀形成所述凝胶。将所述凝胶加热固化,所述造孔剂挥发,则形成孔洞。在一些实施例中,所述造孔剂包括碳酸丙烯酯(PC)、二甲基甲酰胺(DMF)、氮甲基吡咯烷酮(NMP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、三乙二醇二甲醚(TEGDME)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的至少一种。例如,所述造孔剂可以为邻苯二甲酸二丁酯。

在一些实施例中,所述聚合物的重量百分比为20%-80%,所述造孔剂的重量百分比为80%-20%。可以理解的是,所述造孔剂的重量百分比越大,则形成的微孔越多,所述聚合物的重量百分比越大,则所述弹性体的强度越高。具体的,可以根据实际需求,选择合适的重量百分比。

为了平衡所述弹性体的强度和微孔,在一些实施例中,所述聚合物的重量百分比为50%-60%,所述造孔剂的重量百分比为40%-50%,可以使得所述弹性体的强度和微孔数量均满足要求。

为了方便注入电解液,在一些实施例中,所述壳体的侧面设置有注液口,并且所述注液口与所述电极组件的侧面之间的空隙未设置有所述弹性体,从而,所述注液口至所述电极组件之间的立体空间能够容纳一定量的电解液,例如该立体空间为5%注液量体积,有利于电解液注入以及流通至整个壳体内部。另一方面,所述注液口还方便注射针头进入所述电池内部进行灌注电解液。

在一些实施中,所述注液口的宽度为3mm-10mm,从而,可以适应不同规格的灌注针头以及注液量。

综上,在本实施例中,所述电池包括电芯和容纳所述电芯的壳体,所述电芯包括电极组件、第一极耳和第二极耳,所述第一极耳和所述第二极耳均设置于所述电极组件的侧面,并且,在所述电极组件的侧面与所述壳体之间设置有弹性体。从而,所述电极组件受所述弹性体支托固定。在所述电池震动或跌落的过程中,所述电极组件的重力冲量会得到所述弹性体的缓冲,使得所述电极组件不会发生移位,进而,使得所述第一极耳和所述第二极耳不会受所述电极组件拉扯而断裂或脱落,从而,该电池具有较好的抗震动和跌落性能。

本发明第二实施例还提供了一种电池的制备方法S20,包括:

S21:将电芯装入壳体,其中,电芯包括电极组件、第一极耳和第二极耳,将所述第一极耳和所述第二极耳均设置于所述电极组件的侧面;

S22:将电芯的第一极耳焊接于壳体上的第一极柱,将电芯的第二极耳焊接于壳体上的第二极柱。当所述壳体为金属壳体时,可以将第一极耳和第二极耳任意一个焊接于该金属壳体上,另一个焊接于与该金属壳体绝缘的极柱上。

S23:在所述电极组件的侧面与所述壳体之间设置弹性体。

S24:灌注电解液,静置,使电解液流入电芯,并扩散进入电芯内部,达到浸润所述电极组件的效果。

S25:对所述步骤S24中的电池进行高温高压化成,此外,通过高温高压化成时外加压力挤压,将电芯和壳体固定在一起。

S26:重复步骤S24和S25,以进行多次注射,直至灌注预设量的电解液,最后,将所述壳体密封,得到上述第一实施例中的电池。

其中,所述弹性体位于所述电极组件的侧面与所述壳体之间的间隙处,将该电极组件卡合于所述壳体中。可以理解的是,所述弹性体并未完全占满所述电极组件的侧面与所述壳体之间的间隙,从而,也不影响所述电解液注入和浸润所述电极组件。

由于所述电极组件受所述弹性体支撑,该电池在震动测试或跌落测试中,通过该具有弹性的弹性体将电芯和壳体之间的相对冲量消除或减弱,使电极组件、第一极耳和第二极耳能保持稳定,能有效避免所述第一极耳和所述第二极耳受所述电极组件拉扯而断裂或脱落,另一方面,也消除了因电极组件移位而造成电池鼓包的问题。

在本实施例中,通过在所述电极组件的侧面与所述壳体之间设置弹性体,使得所述电极组件受所述弹性体的支托和固定,从而,在所述电池震动或跌落的过程中,所述电极组件的重力冲量会得到所述弹性体的缓冲,使得所述电极组件不会发生移位,进而,使得所述第一极耳和所述第二极耳不会受所述电极组件拉扯而断裂或脱落,从而,该电池具有较好的抗震动和跌落性能。

在一些实施例中,所述弹性体包括若干连通的微孔,所述微孔用作电解液的流通通道,从而,可以使得所述电解液能够顺畅流通,进入所述电极组件的内部,达到浸润电极组件的效果。

在一些实施例中,所述弹性体由凝胶固化制成,其中,所述凝胶包括聚合物和造孔剂,所述造孔剂用于在所述凝胶固化的过程中形成所述微孔。所述步骤S23具体包括:

S231:配置凝胶,所述凝胶包括聚合物和造孔剂,所述造孔剂用于在所述凝胶固化的过程中形成微孔。

S232:注入流体形态的所述凝胶,注入的所述凝胶位于电芯的侧面和所述壳体之间的空隙处,其中,可以完全填满该空隙或部分填满该空隙。

S233:进行真空高温烘烤除水以及造孔成型。

在高温烘烤过程中,造孔剂膨胀挥发给所述凝胶造孔,同时,凝胶中的聚合物在高温下膨胀成型,形成带有微孔的弹性体。通过上述方式,使得所述弹性体的制造工艺简单,通过聚合物和造孔剂固化,即可形成带有若干连通微孔的弹性体。

其中,所述聚合物是弹性体的主要骨架,起到机械缓冲和粘合作用,该聚合物具有适当的弹性、强度和粘性,在电解液中具有稳定的物理性能和化学性能。在一些实施例中,所述聚合物包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚偏氟乙烯六氟丙烯(PVDF-HFP)、聚氯乙烯(PVC)、聚氧乙烯(PEO)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇缩醛(PVB/PVFM)、聚丙烯腈(PAN)、聚氧丙烯(PPO)和聚环氧丙烷(PPO)中的至少一种。例如,所述聚合物包括聚偏氟乙烯和聚乙烯醇。

在一些实施例中,所述聚合物的重量百分比为20%-80%,所述造孔剂的重量百分比为80%-20%。可以理解的是,所述造孔剂的重量百分比越大,则形成的微孔越多,所述聚合物的重量百分比越大,则所述弹性体的强度越高。具体的,可以根据实际需求,选择合适的重量百分比。为了平衡所述弹性体的强度和微孔,在一些实施例中,所述聚合物的重量百分比为50%-60%,所述造孔剂的重量百分比为40%-50%,可以使得所述弹性体的强度和微孔数量均满足要求。

此外,在后续步骤S25中,进行高温高压化成时,所述弹性体和电解液在高温下产生粘附力,并且,通过高温高压化成时外加压力挤压,将电芯和壳体固定在一起。

为了方便后续注入电解液,在一些实施例中,所述壳体的侧面设置有注液口,所述注液口至所述电极组件的侧面之间预留>5%注液量体积的空间,无凝胶注入,以方便后期注入电解液。其中,所述注液口的宽度为3mm-10mm,从而,可以适应不同规格的灌注针头以及注液量。

综上,在所述电池震动或跌落的过程中,所述电极组件的重力冲量会得到所述弹性体的缓冲,使得所述电极组件不会发生移位,进而,使得所述第一极耳和所述第二极耳不会受所述电极组件拉扯而断裂或脱落。此外,所述弹性体上的微孔,有利于电解液更好的浸润电极组件。并且,该电池的制造工艺简单方便。

本申请第三实施例还提供了一种电池的制备方法,结合图3和图4,该方法包括:

(1)将负极耳103与钢壳体101激光焊接,正极耳104和钢壳体101上与该钢壳体101绝缘的正极柱焊接,并将卷绕式电极组件102装入钢壳体中。

(2)围绕电极组件102的侧面四周用针头106注入流体形态的凝胶,所述凝胶的重量配比为聚偏氟乙烯30%:聚氧乙烯30%:邻苯二甲酸二丁酯40%,在电极组件102的上表面和下表面无凝胶,并且,注入的凝胶不超出钢壳体101内坑上沿。所述钢壳体101上开设有注液口112,在注液口112至电极组件102之间的空间没有注入凝胶,以方便后期注入电解液。具体请参阅图3,所述注液口的宽度为8mm。

(3)激光焊接封盖,封盖面为钢壳长宽平面上的任意一面。

(4)真空高温烘烤除水,凝胶造孔成型。在高温烘烤过程中,造孔剂膨胀挥发给凝胶造孔,聚合物在高温下膨胀成型,形成弹性体。

(5)灌注电解液,注液后常温静置24h或60℃静置12h,使电解液穿过弹性体的微孔,进入电芯,充分浸润电极组件。

(6)高温化成,化成电池压力为1MPa,钢壳体101内部挤压力将电极组件102和钢壳体101固定在一起。并且,在高温化成过程中,弹性体和电解液产生粘结性。

重复上述步骤(5)和(6),以进行多次注射,直至灌注预设量的电解液,最后,将所述钢壳体101密封,以制得本实施例中的电池。

本实施例中的电池在制备过程中的结构如图3和图4所示,具体的,包括:钢壳101,卷绕式电极组件102,负极耳103,正极耳104,凝胶105,凝胶注入针头106,隔膜107,负极片108,正极片109,高温烘烤后凝胶中的微孔110,8mm宽度空间无注胶111,以及注液口112。

在本实施例中,所述电极组件的侧面与钢壳体之间的空隙均填充有带有微孔的弹性体,在电极组件的四周均能起到较好的缓冲作用,使得所述电极组件不会发生移位,进而,使得所述第一极耳和所述第二极耳不会受所述电极组件拉扯而断裂或脱落。此外,所述弹性体上的微孔,有利于电解液更好的浸润电极组件。并且,该电池的制造工艺简单方便。

本申请第四实施例还提供了一种电池的制备方法,结合图5和图6,该方法包括:

(1)将负极耳203与钢壳体201激光焊接,正极耳204和钢壳体201上与该钢壳体201绝缘的正极柱焊接,并将叠片式电极组件202装入钢壳体201中。

(2)围绕电极组件202的侧面四周用针头206注入流体形态的凝胶,所述凝胶的重量配比为聚偏氟乙烯25%:聚乙烯醇25%:碳酸丙烯酯50%,在所述电极组件202的上表面和下表面无凝胶,并且,注入的凝胶不超出钢壳体201内坑上沿。所述钢壳体201上开设有注液口212,在注液口212至电极组件202之间的空间没有注入凝胶,以方便后期注入电解液。具体请参阅图5,所述注液口的宽度为5mm。

(3)激光焊接封盖,封盖面为钢壳体201长宽平面上的任意一面。

(4)真空高温烘烤除水,凝胶造孔成型。在高温烘烤过程中,造孔剂膨胀挥发给凝胶造孔,聚合物在高温下膨胀成型,形成弹性体。

(5)灌注电解液,注液后常温静置24h或60℃静置16h,使电解液穿过弹性体的微孔,进入电芯,充分浸润电极组件。

(6)高温化成,化成电池压力为1.2MPa,钢壳体201内部挤压力将电极组件202和钢壳体201固定在一起。并且,在高温化成过程中,弹性体和电解液产生粘结性。

(7)重复上述步骤(5)和(6),以进行多次注射,直至灌注预设量的电解液,最后,将所述钢壳体201密封,以制得本实施例中的电池。

本实施例中的电池在制备过程中的结构如图5和图6所示,具体的,包括钢壳体201,叠片式电极组件202,负极耳203,正极耳204,凝胶205,凝胶注入针头206,隔膜207,负极片208,正极片209,高温烘烤后凝胶中的微孔210,5mm宽度空间无注胶211,以及注液口212。

在本实施例中,所述电极组件的侧面与钢壳体之间的空隙均填充有带有微孔的弹性体,在电极组件的四周均能起到较好的缓冲作用,使得所述电极组件不会发生移位,进而,使得所述第一极耳和所述第二极耳不会受所述电极组件拉扯而断裂或脱落,使得该电池具有较好的抗震动和跌落性能。此外,基于造孔剂的重量百分比为50%,所述弹性体上的微孔较多,有利于电解液更好的浸润电极组件。

本申请第五实施例还提供了一种电池的制备方法,结合图7和图8,该方法包括:

(1)将电极组件302一侧的的正极耳304与铝壳体301激光焊接,负极耳303和铝壳体301上与该铝壳体301绝缘的负极柱焊接,并将叠片式电极组件302装入铝壳体301中。

(2)如图7所示,在所述铝壳体301的底部和顶部注入流体形成的凝胶,所述凝胶的重量配比为聚甲基丙烯酸甲酯30%:聚偏氟乙烯30%:氮甲基吡咯烷酮20%:碳酸丙烯酯20%,在所述电极组件302的上表面和下表面无凝胶,并且,注入的凝胶不超出铝壳体301内坑上沿。所述铝壳体301上开设有注液口312,在注液口312至电极组件302之间的空间没有注入凝胶,以方便后期注入电解液。具体请参阅图7和图8,所述注液口的宽度为10mm。

(3)激光焊接封盖,封盖面为铝壳体301长宽平面上的任意一面。

(4)真空高温烘烤除水,凝胶造孔成型。在高温烘烤过程中,造孔剂膨胀挥发给凝胶造孔,聚合物在高温下膨胀成型,形成弹性体。

(5)灌注电解液,注液后常温静置20h或60℃静置16h,使电解液穿过弹性体的微孔,进入电极组件302,充分浸润电极组件。

(6)高温化成,化成电池压力为1.3MPa,壳体内部挤压力将电极组件302和铝壳体301固定在一起。并且,在高温化成过程中,弹性体和电解液产生粘结性。

(7)重复上述步骤(5)和(6),以进行多次注射,直至灌注预设量的电解液,最后,将所述铝壳体301密封,以制得本实施例中的电池。

本实施例中的电池在制备过程中的结构如图7至图9所示,具体的,包括铝壳体301,叠片式电极组件302,负极耳303,正极耳304,凝胶305,凝胶注入针头306,隔离膜307,负极308,正极309,高温烘烤后凝胶中的微孔310,顶盖311,注液口312,以及10mm宽度空间无注胶312。

在本实施例中,所述电极组件设置有极耳的相对侧面与钢壳体之间的空隙均填充有带有微孔的弹性体,将所述电极组件的两端卡合固定,能起到较好的缓冲作用,使得所述电极组件不会发生移位,进而,使得所述第一极耳和所述第二极耳不会受所述电极组件拉扯而断裂或脱落,使得该电池具有较好的抗震动和跌落性能。

本申请第五实施例还提供了一种电池的制备方法,结合图10和图11,该方法包括:

(1)将电极组件402的负极耳403与钢壳体401激光焊接,正极耳404和钢壳体401上与该钢壳体401绝缘的正极柱焊接,并将叠片式电极组件402装入钢壳体401中。

(2)围绕电极组件402的侧面四周注入流体形态的凝胶,所述凝胶的重量配比为聚偏氟乙烯20%:聚乙烯醇35%:碳酸丙烯酯45%,在电极组件402的上表面和下表面无凝胶,并且,注入的凝胶不超出钢壳体401内坑上沿。所述钢壳体401上开设有注液口412,在注液口412至电极组件402之间的空间没有注入凝胶,以方便后期注入电解液。具体请参阅图10,所述注液口412的宽度为3mm。

(3)激光焊接封盖,封盖面为钢壳体401长宽平面上的任意一面。

(4)真空高温烘烤除水,凝胶造孔成型。在高温烘烤过程中,造孔剂膨胀挥发给凝胶造孔,聚合物在高温下膨胀成型,形成弹性体。

(5)灌注电解液,注液后常温静置24h或60℃静置20h,使电解液穿过弹性体的微孔,进入电芯,充分浸润电极组件。

(6)高温化成,化成电池压力为1.0MPa,壳体内部挤压力将电极组件402和钢壳体401固定在一起。并且,在高温化成过程中,弹性体和电解液产生粘结性。

(7)重复上述步骤(5)和(6),以进行多次注射,直至灌注预设量的电解液,最后,将所述钢壳体401密封,以制得本实施例中的电池。

本实施例中的电池在制备过程中的结构如图10和图11所示,具体的,包括钢壳体401,叠片式电极组件402,负极耳403,正极耳404,凝胶405,凝胶注入针头406,隔离膜407,负极408,正极409,高温烘烤后凝胶中的微孔410,3mm宽度空间无注胶411,以及注液口412。

在本实施例中,所述电极组件的侧面与钢壳体之间的空隙均填充有带有微孔的弹性体,在电极组件的四周均能起到较好的缓冲作用,使得所述电极组件不会发生移位,进而,使得所述第一极耳和所述第二极耳不会受所述电极组件拉扯而断裂或脱落,使得该电池具有较好的抗震动和跌落性能。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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